Ablauf
- Prozess:
- Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat zu Acetyl-CoA, CO2
und NADH + H+ - Verbindet Glycolyse mit Citratzyklus
- Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat zu Acetyl-CoA, CO2
- Ort:
- Mitochondriale Matrix (aerobe Bedingungen)
- Enzymkomplex:
- Katalysiert durch den Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex (PDH-Komplex)
Pyruvat-Dehydrogenase-Reaktion:
- Reaktion:
- Pyruvat + CoA + NAD+ → Acetyl-CoA + CO
2 + NADH + H+
- Pyruvat + CoA + NAD+ → Acetyl-CoA + CO
- Funktion: Verbindet Glycolyse mit dem Citratzyklus
- Ort: Mitochondrien
- Energiebilanz: pro Pyruvat entsteht 1 NADH + H+
- Eigenschaften: irreversible, stark exergone Reaktion
Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex:
- Aufbau: Multienzymkomplex (3 Enzyme, 5 Coenzyme)
- E1 (Pyruvat-Dehydrogenase): Decarboxylierung von Pyruvat
- Coenzym: TPP (Thiaminpyrophosphat
)
- Coenzym: TPP (Thiaminpyrophosphat
- E2 (Dihydrolipoamid-Acetyl-Transferase): Übertragung des Acetylrests auf CoA
- Coenzyme: Liponamid, Coenzym A
- E3 (Dihydrolipoamid-Dehydrogenase): Regeneration von Liponamid
- Coenzyme: FAD
, NAD+
- Coenzyme: FAD
- E1 (Pyruvat-Dehydrogenase): Decarboxylierung von Pyruvat
MerkeMerkspruch für die Coenzyme
„Tiere lieben Cola und fantastische Nahrung.“
- Tiere → Thiaminpyrophosphat (TPP)
- lieben → Liponamid (Liponsäure)
- Cola → Coenzym A
- fantastische → FAD
- Nahrung → NAD+
Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex: Schritte
- Pyruvatdehydrogenase-Reaktion (E1): Decarboxylierung
- Ablauf:
- Pyruvat bindet an Thiaminpyrophosphat
(TPP) - CO2
wird abgespalten - Es entsteht Hydroxyethyl-TPP (aktivierter Acetaldehyd)
- Pyruvat bindet an Thiaminpyrophosphat
- Ablauf:
- Pyruvatdehydrogenase-Reaktion (E1): Oxidation • Ablauf:
- Hydroxyethylgruppe wird auf Liponamid übertragen
- Gleichzeitige Oxidation zur Acetylgruppe
- Liponamid enthält nun eine energiereiche Thioesterbindung (Acetylliponamid)
- Dihydroliponamidacetyltransferase-Reaktion (E2)
- Ablauf:
- Acetylgruppe wird von Liponamid auf Coenzym A (CoA) übertragen
- Produkte: Acetyl-CoA und Dihydroliponamid (mit SH-Gruppen)
- Ablauf:
- Dihydroliponamiddehydrogenase-Reaktion (E3)
- Ablauf:
- Dihydroliponamid wird zu Liponamid oxidiert
- Elektronen übertragen:
- Von Liponamid → FAD
→ FADH2 → NAD+
- Von Liponamid → FAD
- Endprodukt: NADH + H+ (für Atmungskette)
Endprodukt: NADH + H+ (für Atmungskette)
- Ablauf:
Regulation des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes
1. Allosterische Regulation:
- Aktivatoren: CoA, NAD+, AMP
- Inhibitoren: Acetyl-CoA, NADH + H+, ATP
2. Kovalente Modifikation:
- PDH-Kinase:
- Phosphoryliert den Komplex → inaktiviert
- Aktivatoren: Acetyl-CoA, NADH + H+, ATP
- Inhibitoren: Pyruvat, ADP, Ca2+
- PDH-Phosphatase:
- Dephosphoryliert den Komplex → aktiviert
- Aktivatoren: Insulin
, Ca2+, Mg 2+
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